瓦楞紙板礦物膠、制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及瓦楞紙板領(lǐng)域，具體而言，涉及一種瓦楞紙板礦物膠、制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]由瓦楞制板制備而成的瓦楞紙箱是在生活中應(yīng)用非常廣泛的一種包裝容器，具有價(jià)格低廉、制作工藝簡(jiǎn)易、可自然降解，不污染環(huán)境、可回收利用的顯著優(yōu)勢(shì)。
[0003]現(xiàn)有瓦楞紙板生產(chǎn)線上大都使用各類淀粉膠粘劑將瓦楞狀板和紙板進(jìn)行粘結(jié)。然而，淀粉本身不溶于水，在水中淀粉會(huì)隨著溫度升高而發(fā)生體積膨脹，膨脹到一定程度則破裂，與水溶成糊狀，成為粘稠的液體。在紙板粘結(jié)過(guò)程中，滲透于瓦楞峰頂和平紙板的表面微孔中，待水分蒸發(fā)后形成具有一定網(wǎng)狀交聯(lián)的物理機(jī)械粘合力。
[0004]但是這種單純的膠結(jié)劑中的水分子會(huì)向紙板內(nèi)部不斷滲透，在瓦楞中形成水分梯度，使得整個(gè)瓦楞紙板迅速受潮變軟，導(dǎo)致瓦楞紙板的強(qiáng)度下降。由這種膠結(jié)劑制備而成的瓦楞紙板由于強(qiáng)度較弱，因此會(huì)導(dǎo)致組合成的瓦楞紙箱作為容器進(jìn)行貨物存儲(chǔ)或運(yùn)輸時(shí)疊放的層數(shù)不高，空間利用率低。而且，在環(huán)境較為惡劣的運(yùn)輸過(guò)程中，例如長(zhǎng)途海運(yùn)時(shí)，由于海上的濕度比較大，紙箱非常容易受潮，當(dāng)紙箱吸收水分達(dá)到一定程度后，其強(qiáng)度會(huì)極具下降，甚至是破爛。
[0005]除此之外，隨著現(xiàn)代運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，瓦楞紙箱運(yùn)輸?shù)呢浳镆苍絹?lái)越多樣化。例如新鮮蔬菜、瓜果、花丼等。這些貨物在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸過(guò)程中常常發(fā)霉腐爛、新鮮度大大降低等。
[0006]如何克服現(xiàn)有瓦楞紙板膠結(jié)劑的缺陷，提高其性能，從而制備出功效突出的瓦楞紙板和瓦楞紙箱成為備受廣大生產(chǎn)廠家關(guān)注的問(wèn)題。
[0007]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的第一目的在于提供一種由淀粉漿和具有特定組成的多孔性礦物粉組成的瓦楞紙板礦物膠。該礦物膠能夠吸附水分，進(jìn)而克服了傳統(tǒng)瓦楞紙板生產(chǎn)過(guò)程中所用膠黏劑中的水分子易向紙板內(nèi)部滲透的缺陷，大大增強(qiáng)了瓦楞紙板的強(qiáng)度。此外，該礦物膠可調(diào)節(jié)濕度，適用于濕度較大的環(huán)境、還能吸附有害氣體和乙烯等，再加上具有抑菌抗菌作用，能延長(zhǎng)所儲(chǔ)食品的保鮮時(shí)間。同時(shí)，本發(fā)明提供的礦物膠還可顯著增加瓦楞紙板的粘合力，使其不易變形。
[0009]本發(fā)明的第二目的在于提供一種所述的瓦楞紙板的制備方法，該方法可將原料粉碎成粒度較小的粉末，增加其表面積，并保證其粘結(jié)能力。
[0010]本發(fā)明的第三目的在于提供所述礦物膠的用途，應(yīng)用其制備瓦楞紙板。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案:
[0012]一種瓦楞紙板礦物膠，所述礦物膠包括礦物粉和淀粉漿，所述礦物粉的質(zhì)量占所述淀粉漿質(zhì)量的5%?30% ；
[0013]以重量份計(jì)，所述礦物粉包括:木炭0.7?2.5份、黃土 1.3?3份、硅藻土 1.7?3份、玉石粉0.5?1.5份、麥板石1.2?2.4份和沸石85?95份。
[0014]本發(fā)明提供的瓦楞紙板礦物膠包括礦物粉和淀粉漿，礦物粉的制備原料包括木炭、黃土、硅藻土、玉石粉、麥板石和沸石，均為多孔性的組分，具有較強(qiáng)的吸附能力，將其與淀粉漿混合后制備得到的瓦楞紙板礦物膠與傳統(tǒng)瓦楞紙板生產(chǎn)過(guò)程中所用的膠黏劑相比，能夠吸附水分，避免向紙板內(nèi)部不斷滲透，克服了傳統(tǒng)膠黏劑的缺陷，從而大大增強(qiáng)瓦楞紙板的強(qiáng)度，提高其抗壓能力，同時(shí)也使得瓦楞紙板在濕度較大的環(huán)境中應(yīng)用時(shí)不易破爛。
[0015]而且，本發(fā)明中的礦物膠不但可以吸附水分，增加瓦楞紙板的強(qiáng)度，還可以通過(guò)吸附水分達(dá)到調(diào)節(jié)紙箱內(nèi)部濕度的目的、還可以吸附其他組分，例如有害氣體、乙烯等，從而可通過(guò)防止紙箱中新鮮蔬菜、瓜果和花丼水分蒸發(fā)并抑制其呼吸作用達(dá)到保鮮的目的，保鮮時(shí)間延長(zhǎng)。
[0016]本發(fā)明制備的瓦楞紙板礦物膠還具有顯著的抗菌抑菌性能，加上能夠吸附有害氣體，兩者共同作用，能夠顯著降低瓦楞紙箱中存放的新鮮蔬菜、瓜果和花丼的腐爛變質(zhì)程度。
[0017]礦物粉和淀粉漿之間的質(zhì)量比影響瓦楞紙板膠的性能，礦物粉的含量太高時(shí)會(huì)破壞礦物膠的粘結(jié)性能，含量太低則礦物粉的性能不突出，最優(yōu)選地，礦物粉的質(zhì)量占淀粉漿質(zhì)量的5%?30%，使得瓦楞紙板膠可大大增加瓦楞紙板的粘合力。
[0018]礦物粉中各組分的配比關(guān)系也顯著影響瓦楞紙板膠的性能，優(yōu)選地，以重量份計(jì)，所述礦物粉包括:木炭0.7?2.5份、黃土 1.3?3份、娃藻土 1.7?3份、玉石粉0.5?
1.5份、麥板石1.2?2.4份和沸石85?95份。進(jìn)一步優(yōu)選，以重量份計(jì)，所述礦物膠包括:木炭1.5?2.0份、黃土 2.0?2.5份、娃藻土 2.5?3份、玉石粉1.0?1.3份、麥板石1.5?2.0份和沸石90?95份。
[0019]優(yōu)選地，所述礦物粉的粒度為300目以上，不會(huì)影響礦物膠的粘結(jié)性能，更重要的是，可增加礦物粉末的表面積，大大增強(qiáng)其吸附能力。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述礦物粉的粒度為300目?500目。
[0020]優(yōu)選地，所述木炭為活性炭，使得礦物膠的吸附性能一步增強(qiáng)。
[0021]在瓦愣紙板礦物膠中，淀粉楽起到粘結(jié)的作用，淀粉楽優(yōu)選為玉米淀粉楽，玉米淀粉的蛋白含量低，保證淀粉漿的粘合性能。玉米淀粉漿中包括玉米淀粉和水，同時(shí)還添加了火堿和硼砂。添加的火堿溶于水時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，與淀粉作用，可降低淀粉的糊化作用，提高粘度。而硼砂溶于水后放出游離酸，通過(guò)氫鍵與淀粉結(jié)合，增加膠粘劑膜的堅(jiān)固性，促進(jìn)膠粘劑粘力。各組分的用量對(duì)玉米淀粉漿的粘度產(chǎn)生影響，優(yōu)選地，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述玉米淀粉漿包括玉米淀粉20%?30%、火堿0.4%?0.6%、硼砂0.25%?0.5%和水余量。
[0022]一種本發(fā)明所提供的礦物膠的制備方法，包括如下步驟:
[0023](I)將木炭、黃土、硅藻土、玉石粉和麥板石粉碎成粉末；沸石在500?550°C下粉碎，制得沸石粉；將所述沸石粉與所述粉末混合均勻，制備得到礦物粉；
[0024](2)將所述淀粉漿與步驟(I)中得到的礦物粉末混合均勻。
[0025]本發(fā)明提供的所述瓦楞紙板礦物膠的制備方法簡(jiǎn)便快捷，既能增加礦物粉的表面積，也能保證礦物膠的粘結(jié)性能。該方法中，高溫下粉碎沸石可將其粉碎成粒度較小的沸石粉，增加其表面積。
[0026]優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述混合為:進(jìn)行高剪切攪拌10?15分鐘。通過(guò)高剪切攪拌，進(jìn)一步將礦物膠中的所有組分混合均勻，同時(shí)也使得膠黏劑和礦物粉末的顆粒直徑接近納米級(jí)。
[0027]一種本發(fā)明提供的瓦楞紙板礦物膠在作為瓦楞紙板膠，制備瓦楞紙板中的應(yīng)用。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0029](I)本發(fā)明提供的瓦楞紙板礦物膠能夠吸附水分，避免水分子向紙板內(nèi)部不斷滲透，克服了傳統(tǒng)膠黏劑的缺陷，從而大大增強(qiáng)瓦楞紙板的強(qiáng)度，提高其抗壓能力，同時(shí)也使得瓦楞紙板在濕度較大的環(huán)境中應(yīng)用時(shí)不易破爛。
[0030](2)本發(fā)明提供的礦物膠還可以通過(guò)吸附水分達(dá)到調(diào)節(jié)紙箱內(nèi)部濕度的目的、還可以吸附其他組分，例如有害氣體、乙烯等，從而可通過(guò)防止紙箱中新鮮蔬菜、瓜果和花丼水分蒸發(fā)并抑制其呼吸作用達(dá)到保鮮的目的，保鮮時(shí)間延長(zhǎng)。
[0031](3)本發(fā)明提供的瓦楞紙板礦物膠還具有顯著的抗菌抑菌性能，加上能夠吸附有害氣體，兩者共同作用，能夠顯著降低瓦楞紙箱中存放的新鮮蔬菜、瓜果和花丼的腐爛變質(zhì)程度。
[0032](4)本發(fā)明提供的瓦楞紙板膠可大大增加瓦楞紙板的粘合力。
[0033](5)本發(fā)明提供了一種所述瓦楞紙板礦物膠的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)便快捷，既能增加礦物粉的表面積，也能保證礦物膠的粘結(jié)性能。該方法中，高溫下粉碎沸石可將其粉碎成粒度較小的沸石粉，增加其表面積。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0035]實(shí)施例1
[0036]在實(shí)施例1中，礦物粉末的質(zhì)量占淀粉漿質(zhì)量的5%，具體的制備方法如下:
[0037]制備礦物粉:稱取木炭70g、黃土 130g、娃藻土 170g、玉石粉50g、麥板石120g、沸石8500g。將木炭、黃土、硅藻土、玉石粉和麥板石粉碎成300目的粉末，將沸石在500°C下多孔凈化處理后粉碎成300目的沸石粉，然后將兩次粉碎的粉末混合均勻，得到礦物粉備用。
[0038]制備玉米淀粉漿:在本實(shí)施例中，玉米淀粉漿中包括玉米淀粉20%、火堿0.4%、硼砂0.25%和水余量。經(jīng)計(jì)算，稱取36kg玉米淀粉、723g火堿和452g硼砂備用，水的用量為 143kg。
[0039]將全部火堿溶于Ikg水中，制成火堿溶液。取71kg水放入反應(yīng)罐中，加熱至30°C。將18kg玉米淀粉緩緩?fù)度敕磻?yīng)罐中，邊投邊攪拌，攪拌均勻后，將火堿溶液均分三次加入反應(yīng)罐中，每次均攪拌15分鐘。然后將反應(yīng)罐的溫度升高至65°C，攪拌20分鐘，制得熟漿。然后取71kg水投入另一反應(yīng)罐中，加熱至30°C。將剩余的玉米淀粉投入反應(yīng)罐中，邊投邊攪拌。將硼砂磨成粉末，加入反應(yīng)罐中攪拌10分鐘。最后，將制得的熟漿加入反應(yīng)罐中，邊加邊攪拌，全部加入后，繼續(xù)攪拌15分鐘，制備得到玉米淀粉漿。
[0040]將礦物粉與玉米淀粉漿混合均勻，制得瓦楞紙板礦物膠。
[0041]實(shí)施例2
[0042]在實(shí)施例2中，礦物粉末的質(zhì)量占淀粉漿質(zhì)量的17%，具體的制備方法如下:
[0043]制備礦物粉:稱取木炭150g、黃土 200g、娃藻土 250g、玉石粉100g、麥板石150g、沸石9000g。將木炭、黃土、硅藻土、玉石粉和麥板石粉碎成300目的粉末，將沸石在500°C下多孔凈化處理后粉碎成300目的沸石粉，然后將兩次粉碎的粉末混合均勻，得到礦物粉備用O
[0044]制備玉米淀粉漿:在本實(shí)施例中，玉米淀粉漿中包括玉米淀粉20%、火堿0.4%、硼砂0.25%和水余量。經(jīng)計(jì)算，稱取11.6kg玉米淀粉、232g火堿和145g硼砂備用，水的用量為46kg。
[0045]將全部火堿溶于Ikg水中，制成火堿溶液。取22kg水放入反應(yīng)罐中，加熱至35°C。將5.8kg玉米淀粉緩緩?fù)度敕磻?yīng)罐中，邊投邊攪拌，攪拌均勻后，將火堿溶液均分三次加入反應(yīng)罐中，每次均攪拌10分鐘。然后將反應(yīng)罐的溫度升高至60°C，攪拌15分鐘，制得熟漿。然后取23kg水投入另一反應(yīng)罐中，加熱至30°C。將剩余的玉米淀粉投入反應(yīng)罐中，邊投邊攪拌。將硼砂磨成粉末，加入反應(yīng)罐中攪拌10分鐘。最后，將制得的熟漿加入反應(yīng)罐中，邊加邊攪拌，全部加入后，繼續(xù)攪拌15分鐘，制備得到玉米淀粉漿。
[0046]將礦物粉與玉米淀粉漿混合均勻，制得瓦楞紙板礦物膠。
[0047]實(shí)施例3
[0048]在實(shí)施例3中，礦物粉末的質(zhì)量占淀粉漿質(zhì)量的23%，具體的制備方法如下:
[0049]制備礦物粉:稱取木炭200g、黃土 250g、娃藻土 300g、玉石粉130g、麥板石200g、沸石9500g。將木炭、黃土、硅藻土、玉石粉和麥板石粉碎成400目的粉末，將沸石在500°C下多孔凈化